加氫脫硫催化劑的研究進(jìn)展

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1、中國石油大學(xué)博士學(xué)位論文開題報(bào)告及文獻(xiàn)總結(jié)文獻(xiàn)總結(jié)1前言隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快和人民生活水平的不斷提高，我國各種油品的需求量與日俱增。柴油是石油煉制的大宗產(chǎn)品之一，廣泛用作柴油車、鐵路內(nèi)燃機(jī)車、船舶、大型發(fā)動(dòng)機(jī)組等的燃料。近年來隨著柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是電噴技術(shù)的應(yīng)用，使得世界各國對(duì)柴油的需求量越來越大。我國現(xiàn)生產(chǎn)的柴油品種分為輕柴油、重柴油及專用柴油，其中輕柴油約占柴油總產(chǎn)量的98%。表1列出了近幾年我國原油和成品油的消費(fèi)狀況[1]。從表中可以看到，2005年我國原油

2、消費(fèi)299.86Mt，相比2000年增長了34.9%，年均增長率為6.2%。成品油的消費(fèi)比原油增長更為迅速，2005年我國汽、柴油的表觀消費(fèi)量預(yù)2000年相比分別增長了31.6%和55.6%，年均增長率為5.6%和9.2%，柴油增長速度大于汽油。表1近年來我國原油、成品油消費(fèi)狀況一覽表Mt年份原油汽油柴油煤油2000222.3236.8070.509.132001217.6435.4874.078.242002231.0737.2376.218.712003252.3240.1683.748.64

3、2004291.8347.09103.7310.622005299.8648.42109.6810.49另外，隨著我國自產(chǎn)原油的日益重質(zhì)化、劣質(zhì)化以及進(jìn)口的含硫和高硫原油逐年增加，優(yōu)質(zhì)油品越來越少。目前世界上含硫原油(硫含量為0.5%~2.0%)和高硫原油(硫含量2.0%以上)的產(chǎn)量已占世界原油總產(chǎn)量的75%以上，其中硫含量在1%以上的原油超過世界原油總產(chǎn)量的55%，硫含量2%以上的原油也占30%以上。目前全球煉油廠加工的原油平均相對(duì)密度是0.8514,平均硫含量是0.9%，2000年后，平均相對(duì)

4、密度將上升到0.8633，硫含量將上升到1.6%。此外，原油中重金屬鐵、釩、鎳的含量也有上升趨勢(shì)[2]。這都導(dǎo)致所生產(chǎn)的柴油中硫、氮、氧等雜質(zhì)含量過高，產(chǎn)品質(zhì)量差。另一方面，隨著環(huán)境的日益惡化，人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，政府立法對(duì)排放在大氣中的尾氣標(biāo)準(zhǔn)也越來越苛刻，對(duì)石油產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求也越來越高，即允許的S、N含量越來越低。美國車用柴油標(biāo)準(zhǔn)已進(jìn)入超清潔階段，加拿大和墨西哥進(jìn)入清潔階段（見表2）。美國車用柴油硫含量要求小于15ppm；加拿大要求部分小于15ppm，部分小于500ppm；墨西哥要求

5、小于300ppm中國石油大學(xué)博士學(xué)位論文開題報(bào)告及文獻(xiàn)總結(jié)。美國車用柴油芳烴含量要求小于35v%；墨西哥要求小于30v%。歐洲車用柴油標(biāo)準(zhǔn)十分先進(jìn),多數(shù)國家均已進(jìn)入超清潔階段（見表3）。歐盟要求從2005年1月1日開始，必須有一部分車用柴油達(dá)到硫含量10ppm以下的標(biāo)準(zhǔn)；到2009年1月1日，所有車用柴油的硫含量都必須降到10ppm以下。由于歐洲各國對(duì)低硫燃料采取了稅收優(yōu)惠政策，一些國家的車用柴油硫含量已提前達(dá)到硫含量10ppm的標(biāo)準(zhǔn)。例如，瑞典、芬蘭已分別于1990年和1997年將車用柴油硫含量

6、降低到10ppm，德國2003年也將車用柴油硫含量降低到10ppm。2005年日本的車用柴油硫含量已降到50ppm。表4分別是北京2008年3月執(zhí)行的柴油DB11/239-2007標(biāo)準(zhǔn)與歐美標(biāo)準(zhǔn)的比較[3]。表2北美各國車用柴油標(biāo)準(zhǔn)主要指標(biāo)國家和地區(qū)十六烷值硫含量，ppm芳烴含量，v%多環(huán)芳烴含量，v%美國(2006年)≮40≯15≯35—加拿大≮4015～500——墨西哥≮48≯300≯30—表3歐洲各國車用柴油標(biāo)準(zhǔn)主要指標(biāo)國家和地區(qū)十六烷值硫含量，ppm芳烴含量，v%多環(huán)芳烴含量，v%歐盟、克

7、羅地亞、塞黑≮51≯50/10—≯11阿爾巴尼亞、波黑、保加利亞、羅馬尼亞≮51≯350—≯11表4國內(nèi)外柴油標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比指標(biāo)歐盟Ⅴ，2009年美國，2006年中國北京，2008年3月執(zhí)行硫含量，ppm＜10＜15＜50芳烴含量，v%歐Ⅳ總芳烴＜10＜35—多環(huán)芳烴，v%＜11＜11＜11十六烷值歐Ⅳ54～57＞40(十六烷指數(shù))47～50從表4可以看到，美國、歐盟的柴油標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，正在朝清潔柴油的目標(biāo)邁進(jìn)。我國的成品柴油中硫、芳烴的含量都較高，而十六烷值則較低。生產(chǎn)清潔柴油的主要措施就是要降低柴油

8、中硫和芳烴的含量，提高十六烷值。通過改變工藝流程、操作條件以及制備高活性的HDS催化劑可以滿足油品深度HDS中國石油大學(xué)博士學(xué)位論文開題報(bào)告及文獻(xiàn)總結(jié)的要求。改變工藝流程，對(duì)現(xiàn)有裝置進(jìn)行改造，在某種程度來講可以達(dá)到油品深度脫硫的要求，但這將增加設(shè)備投資。改變操作條件，如提高反應(yīng)溫度和壓力可以降低HDS反應(yīng)后餾分油的硫含量。但隨著溫度的提高，會(huì)加劇副反應(yīng)的發(fā)生，降低產(chǎn)品質(zhì)量；提高壓力，會(huì)增加設(shè)備投資和操作費(fèi)用。此外，降低空速也可滿足油品深度HDS的要求，但降低空速相當(dāng)于減少處理量，大